(3)直线和圆的方程(A卷)
——2021-2022学年高二数学人教A版(2019)
1.已知直线和互相平行,则( )
A.-1或3 B. C. D.1或-3
2.过点且平行于直线的直线方程为( )
A. B. C. D.
3.已知直线的斜率等于,则该直线与两坐标轴围成的三角形的面积等于( )
A.1 B.2 C.4 D.
4.经过点和,且圆心在x轴上的圆的一般方程为( )
A. B.
C. D.
5.已知圆,若点A,B在圆C上,满足,且AB的中点M在直线上,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.圆与圆的公共弦的长为( )
A. B.2 C. D.
7.设直线与直线的交点为P,则点P到直线的距离的最大值为( )
A. B.4 C. D.
8.两条平行直线和圆的位置关系定义为:若两条平行直线和圆有四个不同的公共点,则称两条平行直线和圆“相交”;若两条平行直线和圆没有公共点,则称两条平行直线和圆“相离”;若两条平行直线和圆有一个、两个或三个不同的公共点,则称两条平行直线和圆“相切”.已知直线,和圆“相切”,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
9.(多选)下列说法中,正确的是( )
A.直线与两坐标轴围成的三角形的面积是8
B.过,两点的直线方程为
C.过点且与直线相互平行的直线方程是
D.经过点且在两坐标轴上截距都相等的直线方程为
10.(多选)已知圆和圆的交点为A,B,则下列结论中正确的是( )
A.公共弦AB所在的直线方程为
B.线段AB的中垂线方程为
C.公共弦AB的长为
D.若P为圆上的一个动点,则点P到直线AB距离的最大值为
11.已知直线,的斜率,是关于k的方程的两根.若,则__________;若,则__________.
12.光线沿直线射入,遇到直线后反射,则反射光线所在直线的方程为_____________.
13.已知过点的直线l被圆截得的弦长为4,则直线l的方程为________________.
14.已知圆,若存在圆C的弦AB,使得,且其中点M在直线上,则实数k的取值范围是___________.
15.已知圆C的圆心坐标为,且该圆经过点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若点B也在圆C上,且弦AB的长为8,求直线AB的方程;
(3)直线l交圆C于M,N两点,若直线AM,AN的斜率之积为2,求证:直线l过一个定点,并求出该定点的坐标.
答案以及解析
1.答案:B
解析:由已知得,解得或,
当时,两直线重合,故舍去,所以.
2.答案:A
解析:由题意,得所求直线的斜率为,则直线的点斜式方程为,即为.
3.答案:A
解析:依题意有,所以,于是直线方程为,即,因此直线与两坐标轴围成的三角形的面积等于.
4.答案:D
解析:设圆的方程为.因为圆心在x轴上,所以,即.又圆经过点和,所以即解得
故所求圆的一般方程为.
5.答案:D
解析:圆C的方程可化为,因此圆心为,半径,连接CM,由于弦AB满足,所以,因此点M在以为圆心、1为半径的圆上.又点M在直线上,所以直线与圆有公共点,于是,解得.
6.答案:C
解析:解法一 因为,,所以圆的圆心为,半径,两圆的公共弦所在直线的方程为,即.因为到直线的距离,所以两圆的公共弦的长为,故选C.
解法二 因为,,所以圆的圆心为,半径,两圆的公共弦所在的直线方程为,即.因为到直线的距离,所以两圆的公共弦的长为,故选C.
7.答案:A
解析:由解得即直线与的交点为.直线可化为,恒过点.当时,点P到直线l的距离最大,则点P到直线l的距离的最大值为.
8.答案:D
解析:圆可化为,圆心为,半径.当两条平行直线和圆相交时,有解得;当两条平行直线和圆相离时,有解得或,故当两条平行直线和圆相切时,实数a的取值范围是.
9.答案:AC
解析:直线与两坐标轴围成的三角形的面积是,故A正确;当或时,式子无意义,故B不正确;设与直线相互平行的直线方程是,将点代入,得,则直线的方程是,故C正确;经过点且在两坐标轴上截距都相等的直线方程为或,故D错误.故选AC.
10.答案:ABD
解析:两圆方程相减可得公共弦AB所在直线的方程为,故A正确;线段AB的中垂线即为直线,由,,得直线的方程为,故B正确;圆心到直线AB的距离为,则弦长,故C错误;若P是圆上的一点,则点P到直线AB的最大距离为,故D正确.故选ABD.
11.答案:-2;2
解析:由一元二次方程根与系数的关系得,若,则,.
当时,关于k的方程有两个实数根,满足题意.
若,则,即关于k的方程有两个相等的实数根,
,.
12.答案:
解析:设直线上任意一点关于直线的对称点为,则①.又的中点在直线上,所以②,联立①②,解得代入方程中,化简,得,所以所求直线的方程为.
13.答案:或
解析:圆C的标准方程为.由直线l被圆C截得的弦长为4,得圆心到直线l的距离为1.当过点的直线l的斜率不存在时,适合题意;当直线l的斜率存在时,设斜率为k,则直线l的方程为,即,此时,解得,则直线l的方程为,即.综上,直线l的方程为或.
14.答案:
解析:圆C的方程可化为,圆心,半径,
由于弦AB满足,且其中点为M,则,
因此M点在以为圆心,1为半径的圆上,
又点M在直线上,
故直线与圆有公共点,于是,解得.
15.答案:(1)因为圆经过点,所以半径为,
所以圆的标准方程为.
(2)①当斜率k不存在时,直线AB的方程为;
②当斜率k存在时,设直线AB的方程为,,
联立方程解得
又,所以,
所以直线AB的方程为,
综上所述,直线AB的方程为或.
(3)设直线,,,
则
,①
联立,
所以,,代入①得,
化简得,所以直线l的方程为,所以过定点.